Hoofdstuk 1

Samenvatting Thema 1 Inleiding in de biologie vwo 4


Doelstelling 1
Je moet de fasen van een natuurwetenschappelijk onderzoek kunnen beschrijven.
• Observatie: een bepaald natuurverschijnsel wordt waargenomen.
• Probleemstelling: op grond van deze waarneming wordt een probleem geformuleerd.
• Hypothese: een mogelijke verklaring voor het natuurverschijnsel wordt gegeven.
• Experiment: proeven worden uitgevoerd en gegevens worden verzameld.
– De probleemstelling wordt herleid tot een onderzoeksvraag.

– Er wordt een verwachting uitgesproken over de uitkomsten van het experiment.
– Bij het experiment wordt gewerkt met een experimenteergroep en een controlegroep (de blancoproef).
– Proeven moeten met grote aantallen worden uitgevoerd.
– Per proef mag slechts één factor worden onderzocht. Alle andere omstandigheden moeten bij experimenteergroep en controlegroep gelijk zijn.
• Resultaten: deze worden overzichtelijk weergegeven (o.a. in tabellen, grafieken, diagrammen).
• Conclusie: de resultaten worden getoetst aan de verwachting en de hypothese.
• Theorie: verklaart verschillende samenhangende hypothesen die bij experimenten juist zijn gebleken.
– Elke theorie is geldig tot het tegendeel wordt aangetoond.

Doelstelling 2
Je moet bij de mens organen, organenstelsels en weefsels kunnen herkennen. Ook moet je in een afbeelding van (een doorsnede van) de romp van een mens de organen kunnen benoemen.
• Een orgaan is een deel van een organisme met een of meer functies.
– Een orgaan bestaat uit verschillende weefsels.
– Organen werken vaak samen in organenstelsels (bijv. het verteringsstelsel).
• Weefsel: een groep cellen met dezelfde vorm en dezelfde functie(s).

– Bij veel weefsels komt tussencelstof voor.
• Het middenrif scheidt de romp in de borstholte en de buikholte.
– Organen in de borstholte: o.a. slokdarm, longen en hart.
– Organen in de buikholte: o.a. maag, lever, alvleesklier, dunne darm, dikke darm, nieren.

Doelstelling 3
Je moet bij (delen van) organismen het verband kunnen aangeven tussen vorm en functie, en toepassingen van dit verband kunnen herkennen bij technische producten.
• Gestroomlijnde lichaamsvorm, waardoor de weerstand van het water laag is: bij waterdieren.
– Ook bij duikboten.
• Holle botten, waardoor deze licht en toch stevig zijn: in de ledematen.
– Ook de buizen van het frame van een fiets zijn hol.
• Gewelfde vormen die veel gewicht kunnen dragen: bij de botten in de voeten.
– Ook bij bruggen en kerken.
• Neuraal netwerk, waardoor gecompliceerde beslissingen mogelijk zijn: in de hersenen.
– Ook bij computers.
• Tegenstroomprincipe, waardoor de uitwisseling van stoffen of warmte snel verloopt: bij de bloedvaten in de ledematen.
– Ook bij warmtewisselaars.


Doelstelling 4
Je moet van een plantaardige cel met celwand de delen kunnen noemen met hun functies en kenmerken.
• Cytoplasma (celplasma): bestaat uit water met opgeloste stoffen (o.a. zouten, eiwitten en vetachtige stoffen).
– Celmembraan: de buitenste laag van het cytoplasma.
• Kernplasma: hierin bevinden zich de chromosomen.
– Kernmembraan: de buitenste laag van het kernplasma.
• Vacuole(n): blaasje(s) in het cytoplasma, gevuld met vacuolevocht.
– Vacuolevocht bestaat uit water met opgeloste stoffen (o.a. zouten, glucose en andere reservestoffen, afvalstoffen en kleurstoffen, bijv. anthocyaan).
– Een vacuole is omgeven door een vacuolemembraan.
– Oudere plantencellen hebben één grote centrale vacuole. Het cytoplasma is dan wandstandig.
• Plastiden: ontstaan in het cytoplasma uit proplastiden.
– Chloroplasten (bladgroenkorrels): hierin vindt fotosynthese plaats.
– Chromoplasten (kleurstofkorrels): gele en/of rode kleurstoffen (pigmenten) geven de kleur aan bloemen en vruchten.
– Leukoplasten (kleurloos): in zetmeelkorrels is zetmeel opgeslagen.

– Plastiden kunnen van de ene soort overgaan in de andere soort.
• Celwand: een stevig laagje om de cel heen.
– Een celwand behoort niet tot de cel, maar is tussencelstof.
– Intercellulaire ruimten: holten tussen celwanden, gevuld met lucht.

Doelstelling 5
Je moet in een elektronenmicroscopische afbeelding van een cel de organellen kunnen benoemen en de functies ervan kunnen noemen.
• Organel: deel van een cel met een eigen functie.
• Endoplasmatisch reticulum: netwerk van dubbele membranen die bijna tegen elkaar aanliggen zodat afgeplatte holten en kanaaltjes ontstaan.
– Functie: transport van stoffen.
• Ribosomen: bolvormige organellen, gelegen op de membranen van het endoplasmatisch reticulum of vrij in het cytoplasma.
– Functie: synthese van eiwitten.
• Golgi-systeem: opeenstapeling van platte blaasjes, elk omgeven door een membraan (aan de rand ontstaan kleine blaasjes).
– Functie: afgeven van eiwitten buiten de cel (secretie) of in afgesnoerde lysosomen.
• Lysosomen: blaasjes die verteringsenzymen bevatten.

• Mitochondriën: ronde of boonvormige organellen met een dubbel membraan, waarvan het binnenste membraan sterk is geplooid.
– Functie: het vrijmaken van energie met behulp van zuurstof (verbranding).
– De vrijgemaakte energie wordt tijdelijk opgeslagen in ATP-moleculen.
• Chloroplasten: gevuld met membranen die als stapels muntstukken gerangschikt liggen.
– Functie: fotosynthese laten plaatsvinden.
• Celmembraan: twee lagen fosfolipiden (vetachtige stoffen), waarin eiwitten liggen ingebed.
– Functies: transport van stoffen, bescherming en regeling van de samenstelling van het cytoplasma.

Doelstelling 6
Je moet de verschillen tussen cellen van bacteriën, planten en dieren kunnen noemen.
• In cellen van planten komen plastiden en grote vacuolen voor.
– Om elke plantaardige cel zit een celwand.
• Dierlijke cellen hebben geen celwanden en geen plastiden.
– In dierlijke cellen zijn de vacuolen klein of afwezig.
• Bacteriën hebben vrijwel geen organellen.
– Er is geen kernmembraan: los in het cytoplasma ligt één streng DNA.
– Er zijn geen mitochondriën, geen plastiden en geen vacuolen. Ook is er geen endoplasmatisch reticulum.



Doelstelling 7
Je moet kunnen omschrijven wat diffusie is en de invloed van verschillende factoren op de diffusiesnelheid kunnen beschrijven.
• Diffusie: verplaatsing van een stof van een plaats met een hoge concentratie naar een plaats met een lage concentratie van die stof (zowel in vloeistoffen als in gassen).
– Concentratie: hoeveelheid opgeloste stof per volume-eenheid of gewichtseenheid oplossing.
De concentratie kan worden uitgedrukt in bijv. volume-%, massa-%, g•l–1, mg•m–3 of ppm. Bij gassen wordt druk gebruikt (Pa of kPa).
– Diffusie wordt veroorzaakt door (ongerichte) beweging van moleculen.
• Diffusiesnelheid: nettoverplaatsing van een stof per tijdseenheid. De diffusiesnelheid is afhankelijk van:
– het oppervlak waardoorheen diffusie plaatsvindt (hoe groter het oppervlak, des te sneller vindt diffusie plaats);
– de afstand waarover diffusie plaatsvindt (hoe kleiner de afstand, des te sneller vindt diffusie plaats);
– het concentratieverschil of drukverschil (hoe groter dit verschil, des te sneller vindt diffusie plaats);
– de temperatuur (hoe hoger de temperatuur, des te sneller vindt diffusie plaats), de aard van de diffunderende stof en het diffusiemedium.

Doelstelling 8
Je moet kunnen omschrijven wat osmose is en kunnen aangeven waarvan de osmotische waarde van een oplossing afhankelijk is.
• Osmose: diffusie van water door een semipermeabel membraan.

– Een semipermeabel membraan laat wel water door, maar niet de opgeloste stof.
• Bij osmose treedt nettowaterverplaatsing op van een plaats met een lage osmotische waarde naar een plaats met een hoge osmotische waarde.
– De osmotische waarde van een oplossing is afhankelijk van het aantal opgeloste deeltjes per volume-eenheid.

Doelstelling 9
Je moet kunnen beschrijven hoe stoffentransport via (cel)membranen plaatsvindt.
• Bij veelcellige dieren vormt het celmembraan de scheiding tussen de cel en het interne milieu (weefselvloeistof en bloedplasma).
– Een celmembraan is selectief permeabel. Hierdoor kan het verschil in samenstelling tussen cel en interne milieu gehandhaafd blijven.
• Transport van zuurstof, koolstofdioxide en in vet oplosbare stoffen vindt plaats door diffusie (door de fosfolipidenlagen heen).
• Transport van water vindt plaats door osmose (via poriën in bepaalde eiwitten).
• Transport van glucose en bepaalde ionen kan passief plaatsvinden via bepaalde transportenzymen.
– Dit transport kost geen energie en volgt altijd het concentratieverval.
• Transport van glucose en bepaalde ionen kan ook actief plaatsvinden via speciale transportenzymen.
– Dit transport kan tegen het concentratieverval in plaatsvinden.
– Dit transport kost energie, die wordt geleverd door ATP-moleculen.

– Bijv.: het handhaven van een concentratieverschil van Na+- en K+-ionen tussen cytoplasma en extracellulaire ruimte (natrium-kaliumpomp).
• Specifieke receptoreiwitten in het celmembraan maken een cel gevoelig voor bepaalde stoffen (bijv. antistoffen, hormonen).

Doelstelling 10
Je moet kunnen beschrijven welke rol osmose speelt bij de stevigheid van planten.
• Bij (levende) plantencellen vindt osmose plaats tussen de cel en de celwand.
– Het celmembraan en het vacuolemembraan van een (levende) plantencel fungeren als semipermeabel membraan.
– Celwanden zijn volledig permeabel. Ze zijn meestal doordrenkt met vocht.
• Onder normale omstandigheden is de osmotische waarde van het cytoplasma en het vacuolevocht hoger dan die van het vocht in de celwanden.
– Door osmose stroomt water de cel in. Het celvolume wordt groter en de cel wordt turgescent. De osmotische waarde van het vacuolevocht daalt.
– Turgor: de druk van de cel op de celwand.
– Het instromen van water wordt tegengegaan doordat de uitgerekte celwand een tegendruk uitoefent. Hierdoor wordt het geheel stevig.
– Er ontstaat een evenwicht, waarbij geen nettowaterverplaatsing meer optreedt.
– De grootte van de turgor komt overeen met het verschil in osmotische waarde binnen de cel en buiten de cel.

– Door turgor zijn de weefsels van (kruidachtige) planten stevig.
• Als het vocht in de celwanden een hogere osmotische waarde heeft dan het cytoplasma en het vacuolevocht, kan plasmolyse optreden.
– Door osmose stroomt water de cel uit. De turgor daalt en de osmotische waarde van het vacuolevocht stijgt.
– Plasmolyse: de cel laat los van de celwand.
– Plasmolyse kan ook optreden als een plant door verdamping veel water verliest.
– Als bij veel cellen van een kruidachtige plant plasmolyse optreedt, verliest de plant zijn stevigheid.
• Grensplasmolyse: situatie waarbij er geen turgor is en er geen plasmolyse optreedt.
– Bij grensplasmolyse en bij plasmolyse is de osmotische waarde van het cytoplasma en het vacuolevocht gelijk aan die van het vocht in de celwanden.